相變換熱器使用手冊

復(fù)合相變換熱器的基本原理一般常用的換熱器為管式換熱器，其金屬受熱面最低壁面溫度與熱流體排放溫度之間大致處于一種倍數(shù)關(guān)系，即排煙溫度為140°C時相應(yīng)的最低壁溫僅為70°C左右。對于熱管換熱器，“如果金屬受熱面壁面溫度要求不低于77.8C時，其排煙溫度通常不得低于155C，否則必然引起低溫結(jié)露腐蝕”（參見顧維藻等著《強化傳熱》科學(xué)出版社）；上述換熱器的壁溫只能作為校核溫度，也就是說，當(dāng)運行工況因運行需要必須進行調(diào)整時，即便知道必然會發(fā)生低溫腐蝕也無法避免，沒有任何辦法直接對壁溫進行調(diào)整控制。復(fù)合相變換熱技術(shù)是一個全新的換熱技術(shù)，它采用了熱管的原理，提出了“相變段”這一概念，開創(chuàng)了以“壁面溫度”作為換熱器最基本的設(shè)計參數(shù)這一新理念。從根本上解決了低溫腐蝕難題?！跋嘧兌巍钡母拍钍菍⒃瓱峁軗Q熱器中相互獨立的部分，通過優(yōu)化設(shè)計構(gòu)造成一個關(guān)聯(lián)的整體。保證“相變段”受熱面最低壁面溫度只有微小的梯度溫降。同時，利用“相變段”將被加熱介質(zhì)（如空氣、水）的溫度適當(dāng)?shù)靥岣?。被預(yù)熱了的空氣可以保證下級空預(yù)器的安全，解決了低溫腐蝕問題；被加熱的水回收了煙氣中的余熱，實現(xiàn)了節(jié)能的目的。通過“相變段”水量的調(diào)節(jié)，可以對受熱面最低壁溫面度實現(xiàn)閉環(huán)控制，實現(xiàn)了壁面溫度的恒定或調(diào)節(jié)。概括復(fù)合相變換熱技術(shù)，其核心內(nèi)涵在于：a、 能夠在鍋爐的設(shè)計和改造中，大幅度降低煙氣的排放溫度，使大量的中低溫?zé)崮鼙挥行Щ厥?，產(chǎn)生十分可觀的經(jīng)濟效益；b、 在降低排煙溫度的同時，保持金屬受熱面壁面溫度處于較高的溫度水平，遠離酸露點的腐蝕區(qū)域，從根本上避免了結(jié)露腐蝕和堵灰現(xiàn)象的出現(xiàn)，大幅度降低設(shè)備的維護成本；c、 實現(xiàn)了換熱器金屬受熱面最低壁面溫度處于可控可調(diào)狀態(tài)，使復(fù)合相變換熱器具有相當(dāng)幅度的調(diào)節(jié)能力，適應(yīng)鍋爐的燃料品種以及傳熱負荷的變化，使排煙溫度和壁面溫度保持相對穩(wěn)定；d、 保留了熱管換熱器所具有的高效傳熱特性的同時，可通過排除不凝氣體有效解決老化問題，大大延長了設(shè)備的使用壽命。換熱器的系統(tǒng)接入在原鍋爐煙氣系統(tǒng)尾部水平段,即在鍋爐出口水平煙道加裝一臺復(fù)合相變換熱器（FXH）吸熱段。其作用為：回收煙氣中的熱量，排煙溫度可以從運行的200.9C降到130C左右。

同時FXH吸熱段受熱面壁面溫度總是高于燃煤酸露點溫度，從而保證換熱器不結(jié)露、不積灰、不腐蝕。「自控裝置 i'45.2°C i ―CXI '—! 曲一70°C 至出水母管| 16.5t/h200.9°C水平煙道rrwKO-mm_130^煙氣相變段SZL(QX)7-1.0-95/70熱水鍋爐相變換熱器設(shè)計參數(shù)序號參數(shù)單位數(shù)值1鍋爐額定功率MW72煙氣溫度Nm3/h166473相變換熱器入口煙氣溫度°C2204相變換熱器出口煙氣溫度°C5-120+55相變換熱器入口水溫C556相變換熱器出口水溫C757相變換熱器水流量t/h28.28相變換熱器煙氣側(cè)壓降PaW3509相變換熱器回收熱量kw98610相變換熱器受熱面最低壁面溫度C2100

相變換熱器結(jié)構(gòu)示意圖FXH投運前的檢査與準(zhǔn)備復(fù)合相變換熱器本體汽、水系統(tǒng)無泄漏各儀表顯示正常，控制系統(tǒng)無異常檢查壁溫、相變后煙氣溫度及出口水溫是否顯示正常檢查復(fù)合相變換熱器各閥門開、關(guān)狀態(tài)是否正常：如相變換熱器結(jié)構(gòu)示意圖所示：排污閥、排氣閥、注水球閥處于關(guān)閉狀態(tài)；出水閥、進水閥處于開啟狀態(tài)；PLC調(diào)節(jié)閥調(diào)整到手動狀態(tài)并處于全開。設(shè)備的投運注水及排氣1）注水前檢查注水表是否正常，打開相變下段排污閥待水排凈后，關(guān)閉排污閥，開啟進水閥，PLC調(diào)節(jié)閥調(diào)整到手動狀態(tài)并全開；開啟排氣閥、注水球閥，開始注水；注水時監(jiān)視水表：汽包注水量到345Kg使，注水結(jié)束。2）排氣在關(guān)閉汽包的注水球閥2，停止注水后進行。放氣球閥1和針形閥處于開啟狀態(tài)，待相變下段受熱產(chǎn)生蒸汽，可見放氣球閥1有氣體排出，即開始排氣。排氣持續(xù)半小時左右。先關(guān)閉針型閥，檢查針型閥的嚴密性，同時觀察注水球閥是否嚴密，不得有水跡；然后關(guān)閉排氣球閥1，排氣結(jié)束。排氣過程中應(yīng)適時適量開大相變換熱器熱網(wǎng)回水系統(tǒng)的出口閥，以排氣口不產(chǎn)生負壓、壁溫顯示儀顯示溫度在105°C?120°C為宜。排氣過程中，注意PLC控制壁溫顯示儀顯示溫度不得超過120C。注意：排氣時操作人員應(yīng)避開排氣口，以免燙傷。2、調(diào)節(jié)相變段壁面溫度和排煙溫度排氣結(jié)束后，切換PLC調(diào)節(jié)閥控制改為自動狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥自動調(diào)整相變換熱器汽包的進水量，此后顯示壁溫值圍繞100C上下波動。此時，排煙溫度約為120C，設(shè)備進入正常運行狀況。五、 設(shè)備運行中的操作1、相變換熱器正常運行時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)將自動調(diào)節(jié)相變段的壁面溫度，排煙溫度和壁面溫度都將控制在設(shè)計范圍內(nèi)。PLC的PID控制參數(shù)已設(shè)置，但所設(shè)置的不一定是最佳參數(shù)，以后可由專業(yè)人員根據(jù)運行具體情況，修改控制參數(shù)，以達到最佳控制效果。當(dāng)所在系統(tǒng)運行參數(shù)有較大變化（如煤種變化導(dǎo)致燃燒工況變化，相變換熱器進口煙溫或進口水溫變化較大）時，應(yīng)及時調(diào)整控制參數(shù)，以達到壁溫偏離設(shè)定值最小的同時排煙溫度穩(wěn)定于最小值，即回收熱量最大化。注意：正常運行中，無論何時相變段壁面溫度顯示儀顯示溫度值都不得低于98°C。六、 設(shè)備的停用1、停爐時的操作停爐過程中，隨著鍋爐負荷的遞減，調(diào)節(jié)閥將自動調(diào)小進入復(fù)合相變換熱器汽包的水量，直至閥門全關(guān)。調(diào)節(jié)閥有一定的泄漏量，因此，為保持相變段壁溫顯示值不低于100C，應(yīng)手動盡量關(guān)小進水閥，但不能全關(guān)，以避免煙道余熱使汽包管程熱網(wǎng)會水汽化，造成水擊。當(dāng)排煙溫度低于110C時，關(guān)嚴汽包進水閥門，此時復(fù)合相變換熱器停止運行。注意：嚴禁同時關(guān)閉相變段熱網(wǎng)回水系統(tǒng)（汽包管程）的進水閥和出水閥，否則將可能造成設(shè)備損壞的嚴重后果。2、停爐后的再啟動鍋爐啟動后，切換PLC調(diào)節(jié)閥控制為自動狀態(tài)。隨著排煙溫度的逐漸升高，顯示壁溫亦隨之升高。當(dāng)顯示壁溫超過100C時，緩慢打開進水閥至全開。此后調(diào)節(jié)閥自動調(diào)整相變換熱器汽包的進水量，隨著鍋爐負荷的升高，調(diào)節(jié)閥自動開大，直至鍋爐達額定負荷，此時，顯示壁溫值圍繞100C上下波動，排煙溫度約為120C，設(shè)備進入正常運行狀況。3、緊急停用鍋爐正常運行時，當(dāng)發(fā)生故障無法保證進入相變換熱器的熱網(wǎng)回水流量或熱網(wǎng)回水中斷時，壁溫顯示儀顯示溫度將迅速上升。運行人員應(yīng)在相變段壁溫顯示超過170C之前打開針閥和放氣球閥1，進行排氣減壓；同時，打開相變段排污閥排凈傳熱媒質(zhì)，相變換熱停止，換熱器停止工作。排除故障后，復(fù)合相變換熱器重新恢復(fù)工作的操作步驟詳見“四、設(shè)備的運投”七、 維護和故障處理1、在復(fù)合相變換熱器正常運行狀況下，因相變下段的壁面溫度總是高于煙氣酸露點，加之吹灰器定時的正常吹灰，相變下段使不會積灰的。但由于復(fù)合相變換熱器不可避免地運行于開、停爐或其他非正常狀況，所以在某些時段，相變下段的壁面溫度可能會低于煙氣酸露點，從而難免會產(chǎn)生少量的積灰。隨之積灰量的增加，相變段的煙氣阻力將明顯地增加。這時，可以在鍋爐壓火的狀態(tài)下，通過清灰門進行人工清灰，以杜絕因積灰的長期積累而導(dǎo)致堵灰。2、復(fù)合相變換熱器正常運行時，發(fā)生傳熱性能劣化（變現(xiàn)為壁面溫度和排煙溫度同時升高，且開大熱網(wǎng)回水量不能有效降低排煙溫度），則用戶可在不注水的情況下自行進行三次以下排氣操作。首先，將調(diào)節(jié)閥PLC切換至手動狀態(tài)，通過PLC手動狀態(tài)調(diào)小進水閥開度，當(dāng)相變段壁溫顯示超過105°C時，依次打開放氣球閥1和針型閥，進行排氣。排氣過程應(yīng)密切監(jiān)視，及時調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，使排汽連續(xù)、穩(wěn)定，又不使相變段壁溫顯示過高（高于115C）。排汽5至10分鐘后，依次關(guān)閉針型閥和放氣球閥1?；謴?fù)PLC調(diào)節(jié)閥控制為自動狀態(tài)，相變即能正常運行。3、 在鍋爐停爐檢修時，應(yīng)重點檢查相變段煙氣側(cè)的積灰、腐蝕及磨損情